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文檔簡介

1、多層及高層鋼筋混凝土房屋 全美目前的最高建筑是芝加哥西爾斯大廈,這座110層大廈,高443米;而世界最高建筑是中國臺北的101層摩天大樓,高達503.7米。 高層與多層的界限:1、高層建筑混凝土結構技術規(guī)程JGJ3-2002(以下簡稱高規(guī))10層及10層以上或大于28m的房屋為高層建筑; (High-rise building) 2、2-9層且高度不大于28米的建筑則為多層建筑。(Multistory building)NO.1 迪拜塔 地點:位于阿拉伯聯(lián)合酋長國迪拜高度:有162個樓層,總高度828米設計單位:美國芝加哥公司的美國建筑師阿德里安史密斯(Adrian Smith)設計,韓國三星

2、公司負責實施。 竣工時間:在2004年9月21日開始動工,在2010年1月4日竣工啟用。NO.1 迪拜塔設計特點:建筑設計采用了一種具有挑戰(zhàn)性的單式結構,由連為一體的管狀多塔組成,具有太空時代風格的外形,基座周圍采用了富有伊斯蘭建筑風格的幾何圖形六瓣的沙漠之花??偼顿Y:總投資超70億美元。 NO.2 臺北101大樓地點:臺北市信義區(qū)西村里信義路五段7號 開工時間:1999年7月 竣工時間:2003年10月17日 占地面積:30278平方米 建筑面積:28.95萬平方米 建筑高度:508米 建筑層數:地上101層,地下3層 被稱為“臺北新地標”的101大樓于 1998年1月動工,主體工程于200

3、3年10月完工。有世界最大且最重的“風阻尼器”,還有兩臺世界最高速的電梯,從一樓到89樓,只要39秒的時間。在世界高樓協(xié)會頒發(fā)的證書里,臺北101大樓拿下了“世界高樓”四項指標中的三項世界之最,即“最高建筑物”(508)“最高使用樓層”(438米)和“最高屋頂高度”(448米)。 NO.2 臺北101大樓結構形式:鋼筋混凝土結構,新式的巨型結構 建筑造價:580億元新臺幣 投資單位:臺北金融大樓控股有限公司 設計單位:李祖原建筑師事務所 建設用途:購物中心,辦公,觀景, 施工單位:KTRT 地位,高度: 508米NO.2 臺北101大樓設計特點:超越單一量體的設計觀,以中國人的吉祥數字“八”作

4、為設計單元。每八層樓為一個結構單元,彼此接續(xù)、層層相疊,構筑整體。在外觀上形成有節(jié)奏的律動美感,開創(chuàng)國際摩天大樓新風格。造型宛若勁竹節(jié)節(jié)高升、柔韌有余,象征生生不息的中國傳統(tǒng)建筑意涵。取自竹子“節(jié)節(jié)高升”。這種多節(jié)式、鋸齒狀外觀,還有防災防風的顯著效益。每八層形成一組自主構成的空間,自然化解高層建筑引起的氣流對地面造成的風場效應,經由風洞測試,能減少30-40%風所產生的搖晃。其中還有雙層隔熱玻璃帷幕墻、垃圾運送及減量系統(tǒng)、中水系統(tǒng)、能源管理控制系統(tǒng)、樓宇管理系統(tǒng);NO.3上海中心大廈建設地點:陸家嘴金融中心區(qū)Z3-2地塊。 開工時間:2008年11月29日。 竣工時間:2014年。 占地面積

5、:30368平方米。 建筑面積:574058平方米,其中地上總建筑面積約410139平方米。 建筑高度:632米。 建筑層數:地下結構5層,地上部分包括124層塔樓和7層東西裙房。 結構形式:鋼筋混凝土核心筒-外框架結構。 用鋼量:約100000噸。 建筑造價:148億元。 NO.3上海中心大廈 (在建)建筑/結構設計單位:M.Arthur Gensler Jr.&Associat -es,Inc. 同濟大學建筑設計研究院 設計管理顧問單位:上?,F代建筑設計(集團)有限公司 機電咨詢顧問單位:柏誠工程技術(北京)有限公司 投資監(jiān)理單位及招標代理單位:利比有限公司、上海申元工程投資咨詢有限公司

6、工程監(jiān)理單位:上海建科建設監(jiān)理咨詢有限公司綠色建筑顧問單位:上海市建筑科學研究(集團)有限公司 LEED認證顧問單位:德國譽德(KOOPX)建筑設計集團 投資單位:陸家嘴集團,公司擬與上海市城市建設投資開發(fā)總公司、上海建工集團合作總承包單位:上海建工(集團)總公司 建設用途:國際標準的二十四小時甲級辦公、超五星級酒店和配套設施、主題精品商業(yè)、觀光和文化休閑娛樂、特色會議設施五大功能。NO.3上海中心大廈 (在建)設計特點:上海中心”建筑外觀呈螺旋式上升,建筑表面的開口由底部旋轉貫穿至頂部,與金茂大廈經典雋永的塔形和環(huán)球金融中心簡潔明快的立體造型形成鮮明對比。從天空向下俯瞰,“上海中心”非對稱的

7、頂部卷折狀造型,與金茂的點狀和環(huán)球金融中心的線狀頂部遙相輝應,將進一步豐富上海的城市天際線。上海中心大廈的外觀可看做奧運“祥云火炬”,五行屬火。而環(huán)球金融中心是2把軍刀的外觀,五行屬金。按照五行原理,火克金。從風水上說,正好可以克制環(huán)球金融的煞氣。NO.4 環(huán)球金融中心建筑位置 :上海市浦東陸家嘴金融貿易區(qū)Z4-1號地塊 。 開工日期 :1997年年初首次開工;后遭1997年亞洲金融危機停工,于2003年2月工程復工。 竣工日期 : 2008年8月29日。 用地面積 : 30,000 。 占地面積 : 14,400 。 建筑面積 : 381,600 。 建筑層數 : 地上101層、地下3層 。

8、 建筑高度 : 492米 。結構形式 : 鋼筋混凝土結構(SRC結構)、鋼結構(S結構)。 建筑造價 : 1050億日元(73億人民幣) 投資單位 : 森海外株式會社(Forest Overseas Co., Ltd.) 。 NO.4 環(huán)球金融中心結構形式 : 鋼筋混凝土結構(SRC結構)、鋼結構(S結構)。 建筑造價 : 1050億日元(73億人民幣) 投資單位 : 森海外株式會社(Forest Overseas Co., Ltd.) 。 建筑設計 : KPF建筑師事務所 。 結構設計 : 籟思理羅伯遜聯(lián)合股份有限公司(LERA) 。 設計單位 : 上?,F代建筑設計(集團)有限公司、華東建筑

9、設計研究院有限公司 。 施工單位 : 中國建筑工程總公司、上海建工(集團)總公司總承包聯(lián)合體。 監(jiān)理單位 :上海市建設工程監(jiān)理有限公司 所獲榮譽 : 2008年竣工的最佳高層建筑(美國芝加哥“高層建筑和城市住宅委員會”評選)。 NO.4 環(huán)球金融中心設計特點: 1、在這個設計中,方的造型可以說是通過一種有著超大直徑的圓形雕刻出來的,因此,從建筑外形上看,帶有曲線的表面設計其實是這種超大圓形的片斷。最初設計的頂部圓孔是開放式的,這既有利于減緩風壓,又代表著中國的“月亮門”。但這并不構成這棟建筑的基礎概念。 NO.4 環(huán)球金融中心 2、主體是一個正方形柱體,由兩個巨型拱形斜面逐漸向上縮窄于頂端交會

10、而成,為減輕風阻,在原設計中建筑物的頂端設有一個巨型的環(huán)狀圓形風洞開口,借鑒了中國庭園建筑的“月門”,在2005年10月18日時,上海環(huán)球金融中心有限公司宣布,考慮大樓新設計增高后對于高空風阻和空氣動力學的影響,將大樓頂部風洞改為倒梯形,并確定為最終設計方案。NO.5 國家石油公司雙塔大樓建設地點:吉隆坡市中市KLCC計劃區(qū)的西北角 開工時間:1993年12月27日 竣工時間:1996年2月13日 占地面積:40公頃 建筑面積:28.95萬平方米 建筑高度:452米 建筑層數:88層 結構形式:高軋制鋼梁支托的金屬板,鋼筋混凝土 建筑造價:20億馬幣 投資單位:馬來西亞石油公司設計單位:西薩佩

11、里建筑事務所西薩.佩里 建設用途:辦公 英文名稱:The Petronas Twin Towers. NO.5 國家石油公司雙塔大樓設計特點:這座有人字形支架的橋似乎像一座登天門。雙塔的樓面構成以及其優(yōu)雅的剪影給它們帶來了獨特的輪廓。其平面是兩個扭轉并重疊的正方形,用較小的圓形填補空缺;這種造型可以理解為來自伊斯蘭的靈感,而同時又明顯是現代的和西方的。NO.6 威利斯大廈建設地點:美國伊利諾伊州芝加哥 開工時間:1972年 竣工時間:1974年 建筑面積:418000平方米 建筑高度:443米(527.3米含天線) 建筑層數:地上110層,地下3層 結構形式:高層建筑抗風結構 建筑造價:39億

12、 投資單位:西爾斯百貨公司 設計單位:SOM建筑師事務所 建設用途:辦公 英文名稱:Willis Tower 別稱:希爾斯大廈 NO.6 威利斯大廈設計特點: 大廈結構工程師是1929年出生于達卡的美籍建筑師F.卡恩。他為解決像西爾斯大廈這樣的高層建筑的關鍵性抗風結構問題,提出了束筒結構體系的概念并付諸實踐。整幢大廈被當作一個懸挑的束筒空間結構,離地面越遠剪力越小,大廈頂部由風壓引起的振動也明顯減輕。頂部設計風壓為305千克力米2,設計允許位移(振動時允許產生的振幅)為建筑總高度的1/500,即900毫米,建成后最大風速時實測位移為460毫米。 NO.6 威利斯大廈大廈的造型有如 9個高低不一

13、的方形空心筒子集束在一起,挺拔利索,簡潔穩(wěn)定。不同方向的立面,形態(tài)各不相同,突破了一般高層建筑呆板對稱的造型手法。這種束筒結構體系是建筑設計與結構創(chuàng)新相結合的成果。NO.7 紫峰大廈開工日期:2005年5月底 竣工日期:2010年9月28日 用地面積:12721m2 建筑面積:160000m2 建筑層數:地上89層、地下3層 建筑高度:整體設計高度達450米,其高度在位居世界第七。2建筑造價:約35億投資單位:上海綠地集團設計單位:華東建筑設計研究院有限公司設計施工單位:上海建工 NO.8 金茂大廈建設地點:中國上海浦東新區(qū)世紀大道88號 開工日期:1994年5月10日 竣工日期:1999年3

14、月18日占地面積:2.3公頃 建筑面積:29萬平方米 建筑層數:地上88層,地下3層 建筑高度:420.5米 結構形式:鋼筋混凝土結構 建筑造價:50億 投資單位:中國金茂(集團)股份有限公司 建筑設計:美國芝加哥SOM設計事務所,、主創(chuàng)建筑師 Adrian Smith 中方配合設計:上?,F代建筑設計(集團)有限公司 NO.8 金茂大廈設計特點: 由美國最大的建筑師-工程師事務所之一的美國芝加哥著名的SOM設計事務所設計規(guī)劃。由前任設計合伙人,Adrian Smith主創(chuàng)設計。設計師以創(chuàng)新的設計思想,巧妙地將世界最新建筑潮流與中國傳統(tǒng)建筑風格結合起來,成功設計出世界級的,跨世紀的經典之作,成為

15、海派建筑的里程碑,并已成為上海著名的標志性建筑物,先后榮獲伊利諾斯世界建筑結構大獎、新中國50周年上海十大經典建筑金獎第一名、第二十屆國際建筑師大會藝術創(chuàng)作成就獎等多項國內外大獎。NO.9 國際金融中心大廈(廣州)建設地點:廣州市珠江新城J區(qū) 開工時間:2005年12月底竣工時間:已竣工 占地面積:3.1萬平方米 建筑面積:44.8萬平方米 建筑高度:樓高432米,加上直升機停機坪總高度達到440米 建筑層數:103層 結構形式:鋼筋混凝土結構投資單位:廣州市城市建設開發(fā)有限公司、廣州市城市建設開發(fā)集團有限公司、越秀投資有限公司(聯(lián)合體) 設計單位:Wilkinson Eyre Archite

16、cts Ltd及Ove Arup&Partners聯(lián)合體 NO.9 國際金融中心大廈(廣州)設計特點:廣州國際金融中心,它就站在江邊,與電視塔相呼應,這個3億元的外墻玻璃幕紗般自432米的高空傾瀉而下,橫陳交錯的鋼柱,縱橫著如芭寶利的格子一樣向上攀升。她弧形幕紗流暢著帶些冷艷,彎曲中略有溫婉。鋼鐵沉重的糾結,攀升處總顯柔腸。那樣的矛盾的組合,在挑戰(zhàn)傳統(tǒng)審美的同時,總有突顯張力的欲望,但這欲望終歸被內斂的理性束縛。建筑總是這樣被一個城市的氣質浸染,廣州國際金融中心就像廣州,先鋒不是她的代名詞。 NO.10 香港國際金融中心中文名稱:國際金融中心 英文名稱:International Financ

17、e Centre 所在地:香港島中環(huán)金融街8號 建造期間:第一期:1998年;第二期:2003年 用途:購物中心、辦公室 樓高:415.8 米 樓層:88層 樓板面積:43萬6千平方米 電梯數:62 建筑師:Csar Pelli、嚴迅奇 NO.10 香港國際金融中心建設特點:1國際金融中心是世界少數采用雙層電梯的大廈之一,國金二期共有電梯62部,乘電梯由地面至90樓的頂層只需2分鐘,共有2,500級樓梯。2在國金兩座辦公室大廈工作的所有職員均獲發(fā)給一張八達通卡,以供出入大廈時保安檢查之用。3整個國際金融中心的公共休憩地方共有14萬平方尺,停車場車位則有1800個。4在國金二期興建高峰期,每日有

18、3,500人同時進行工程,建筑每一層平均所需時間為3日。 7.1.1 常用結構體系 結構體系系指結構構件受力與傳力的結構組成方式。 鋼筋混凝土多層及高層建筑常用的結構體系有:框架體系、框架剪力墻體系、剪力墻結構、筒體結構。 7.1 多層及高層房屋結構體系 框架結構組成:橫梁和立柱組成特點:平面布局靈活,易于設置大房間的需要,承受豎向荷載很合理。但框架的抗側剛度小,抵抗水平荷載能力較差。應用:非地震區(qū),建1520層,地震區(qū),建10層以下。1. 框架結構 框架結構是由梁、柱、節(jié)點、基礎組成的結構體系,橫梁和立柱通過節(jié)點連接在一起作為豎向承重結構,同時承受水平荷載,并將其傳至基礎。內、外墻只起分隔和

19、維護作用(圖7-1)。 圖7-1 框架結構 框架結構在建筑上能提供較大的空間,平面布置靈活,適用于多層工業(yè)廠房、倉庫、商場、學校、辦公樓等建筑。但其側向剛度較小,抗震性能較差,故一般不適于超過20層或超過60m的建筑。剪力墻結構(抗震墻)組成:由鋼筋混凝土的墻體,組成房屋的結構體系。特點:鋼筋混凝土墻體承受豎向荷載和水平荷載,有很大的抗側剛度。但房屋被剪力墻分割成較小空間,不適用于需大空間的建筑物。應用:15-50層,用于高層住宅、旅館、寫字樓等。2. 剪力墻結構 剪力墻結構是把鋼筋混凝土墻體作為豎向承重和抵抗水平力的構件的結構(圖7-2)。 剪力墻結構的房屋橫墻多,側向剛度大,整體性好。但剪

20、力墻結構的房間劃分受到很大限制,因而一般用于住宅、旅館等開間要求較小的建筑,其使用高度為1550層。 圖7-2 剪力墻結構 框架-剪力墻結構(框剪結構)組成:由若干框架和局部剪力墻組成。特點:豎向荷載主要由框架承擔,水平荷載主要由剪力墻承擔。兼有框架體系和剪力墻體系的優(yōu)點。應用:1530層的辦公樓、公寓、旅館等。小貼士: 北京東華金座項目,位于北京市宣武區(qū)牛街,由華爾森集團開發(fā)建設,總建筑面積約10萬平方米,建筑高度73.84米,地上20層、地下3層。東華金座集商業(yè)、娛樂、居住功能為一體,地下室為人防工程及車庫,裙房12層為商場、餐廳,裙房3層為會所。4層以上主體建筑分為三部分:18層的北樓為

21、住宅,20層的東西塔樓為酒店式公寓。結構形式為框架剪力墻結構。 3. 框架-剪力墻體系 框架-剪力墻體系是由框架和剪力墻共同承受外加荷載的結構體系(圖7-3)。 框-剪體系的側向剛度比框架結構大,大部分水平力由剪力墻承擔,而豎向荷載主要由框架承擔。圖7-3 框架剪力墻結構 與框架結構體系相比,框-剪體系改善了框架結構側向剛度小的缺點,部分保留了框架結構建筑平面布置靈活的優(yōu)點;而與剪力墻體系相比,框-剪體系改善了剪力墻結構的房間劃分限制的缺點,部分保留了剪力墻結構側向剛度 大的優(yōu)點。因而,框-剪體系在多層及高層辦公樓、旅館等建筑中得到了廣泛應用。 框-剪體系的使用高度為1525層,一般不宜超過3

22、0層。 筒體結構組成:由鋼筋混凝土墻或框架柱(框筒)組成。特點:將剪力墻集中到房屋內部或外圍,形成空間封閉筒體,使結構既有極大的抗側剛度,同時又能獲得較大的空間。應用:一般用于45層左右甚至更高的建筑。小貼士: 美國西爾斯大廈為成束筒結構。位于芝加哥市。由9個22.9米見方的正方形組成。大廈平面隨層數增加而分段收縮,在51層以上切去兩個對角正方形,67層以上切去另外兩個對角正方形,91層以上又切去三個正方形,只剩下兩個正方形到頂。 4. 筒體體系 筒體是由若干片剪力墻圍合而成的封閉井筒式結構,其受力情況相當于一個固定于基礎上的筒形懸臂構件。圖7-4 筒體結構 (a)實腹筒; (b)空腹筒 筒體

23、結構是框架剪力墻和剪力墻結構的發(fā)展,它將剪力墻集中到房屋的內部與外部形成空間封閉體,使結構體系有很大的剛度,又因剪力墻集中能獲得較大的空間。主要用于高度較大的高層建筑中(圖7-4)。筒體有實腹筒與空腹筒之分。 實腹筒由剪力墻組成,一般由電梯井、樓梯間、管道井等形成,開孔少,因其常位于房屋中部,故又稱為核心筒。 空腹筒又稱框筒,外筒為密柱深梁框架組成的空間結構,內筒為剪力墻圍成的實腹核心筒。 7.1.2 多層及高層房屋結構布置 結構布置的任務是設計和選擇建筑物的平面、剖面、立面、基礎以及變形縫。 結構布置應滿足建筑使用要求,便于施工;增強結構的整體剛度減少側移;滿足地震區(qū)的抗震要求;合理布置和處

24、理沉降縫、伸縮縫、防震縫。1. 結構的平面布置 結構平面布置應有利于抵抗豎向和水平荷載,平面形狀和剛度應均勻對稱,以減少結構的扭轉影響。結構布置時,應考慮以下幾點:(1)建筑及其抗側力結構的平面布置宜簡單,規(guī)則,均勻 對稱,并應具有良好的整體性,以減少震害影響。(2)平面長度L不宜過長,L/B宜小于6,避免兩端振動不 一致而使建筑物破壞。(3)平面的外伸突出部分應盡可能小,平面的凹角部分宜 產生應力集中,在凹角和端部不易設置樓電梯間。2. 結構的豎向布置 為保證建筑物在水平荷載作用下不發(fā)生傾覆,保證建筑物的整體穩(wěn)定性,建筑物的高寬比不宜過大。沿豎向結構的承載力與剛度宜均勻、連續(xù)、沒有突變。 3

25、. 變形縫的設置 變形縫包括伸縮縫、沉降縫、抗震縫。(1)伸縮縫 伸縮縫是為了避免由于溫度變化和混凝土收縮使房屋產生裂縫而設置的。伸縮縫將基礎頂面以上的結構分開,其間距與施工方法和房屋長度有關。(2)沉降縫 沉降縫是為了避免因房屋產生過大的不均勻沉降導致結構拉裂而設置的。沉降縫將基礎至屋頂全部分開。當有下列情況之一時應考慮設置沉降縫:1)地質條件變化較大處。2)地基基礎處理方法不同處。3)房屋平面形狀變化的凹角處。4)房屋高度、重量、剛度有較大變化處。5)新建部分與原有建筑的結合處。 (3)抗震縫 設置抗震縫是為了防止在地震作用下,由于結構各部位變形不協(xié)調,導致結構一些部位破壞發(fā)生。 抗震縫將

26、基礎頂面以上的結構斷開,把復雜不規(guī)則結構變?yōu)槿舾珊唵我?guī)則的結構,以免在地震作用下相互碰撞。一般在下列情況宜設抗震縫: 1)平面形狀復雜而無有效構造措施。 2)房屋各部分有較大錯層。 3)結構各部分的剛度或質量相差較大。 高層鋼筋混凝土房屋當需要設置防震縫時,防震縫的最小寬度應符合下列規(guī)定: 1)框架結構房屋的防震縫寬度,當高度不超過15m時可采用70mm;超過15m時,6度、7度、8度和9度相應每增加高度5m、4m、3m和2m,宜加寬20mm。 2)框架剪力墻結構房屋的防震縫寬度可采用框架結構縫寬的70%;剪力墻結構房屋的防震縫寬度可采用框架結構縫寬的50%;且均不宜小于70 mm。 3)防震

27、縫兩側結構類型不同時,宜按需要較寬防震縫的結構類型和較低房屋高度確定縫寬。 當需要同時設置伸縮縫、沉降縫和抗震縫時,應三縫合一,并均應符合抗震縫要求。7.1.3 抗震設計的一般規(guī)定1. 房屋適用的最大高度表7.1 現澆鋼筋混凝土房屋適用的最大高度(m)結構類型烈度6789框架60554525框架剪力震分框支抗震墻12010080不應采用框架核心中柱剪力墻403530不應采用注:1)房屋高度指室外地面到主要屋面板板頂的高度(不 包括局部突出屋頂部分)。 2)框架-核心筒結構指周邊稀柱框架與核心

28、筒組成的結構。 3)部分框支抗震墻結構指首層或兩層框支抗震墻結構。 4)乙類建筑可按本地區(qū)抗震設防烈度確定適用的最大高度。 5)超過表內高度的房屋,應進行專門研究和論證,采用有效地加強措施。 2. 結構的高寬比 結構類型非抗震設計設防烈度6度、7度8度9度框架、板柱剪力墻5432框架剪力墻5543剪力墻6654筒中筒、框架核心筒6654表7.2 高層混凝土結構的高寬比限值3. 建筑物的抗震等級 建筑物不僅要按建筑設防類別區(qū)別對待,還要按抗震等級劃分??拐鸬燃壥谴_定結構和構件抗震計算和構造措施的標準。建筑抗震設計規(guī)范根據烈度、結構類型和房屋高度等因素將丙類建筑的抗震等級劃分為四級。表7.3 現澆

29、鋼筋混凝土房屋的抗震等級結構類型烈度6789框架結構高度/m30303030303025框架四三三二二一一劇場、體育館等大跨度公共建筑三二一一框架抗震墻結構高度/m60606060606050框架四三三二二一一抗震墻三二一一一抗震墻結構高度/m80808080808060抗震墻四三三二二一一部分框支抗震墻結構抗震墻三二二一框支層框架二二一一筒體結構框架核心筒框架三二一一核心筒二二一一筒中筒外筒三二一一內筒三二一一板柱抗震墻結構板柱的柱三二一抗震墻二二二結構類型烈度6789注:1) 建筑場地為I類時,除6度外可按表內降低一度所對應的抗震等級采取抗震構造措施,但相應的計算要求不應降低。 2) 接近

30、或等于高度分界時,應允許結合房屋不規(guī)則程度及場地、地基條件確定抗震等級。 3) 部分框支抗震墻結構中,抗震墻加強部位以上 的一般部位,應允許按抗震墻結構確定其抗震等級。 7.2 框架結構7.2.1 框架結構的種類 框架結構按施工方法的不同,分為整體式,裝配式和裝配整體式三種。 7.2.2 框架結構布置 按照承重方式的不同,框架結構分為橫向承重、縱向承重、縱橫雙向承重三種布置方案 (圖7-5)。圖 7-5 框架結構布置7.2.3 多層框架梁、柱的截面尺寸和計算簡圖1. 梁、柱截面的選擇 (1)截面形狀圖7-6 梁的截面形狀(2)截面尺寸 框架梁、柱截面尺寸應根據承載力、剛度及延性等要求確定。初步

31、設計時,通常由經驗估算選定截面尺寸,然后進行承載力、變形驗算,檢驗所選構件截面尺寸是否合適。 1)框架梁。 框架梁截面高度可根據跨度來估算。框架梁高一般取 (為梁的跨度),梁高不宜大于1/4凈跨,以防止梁發(fā)生剪切脆性破壞??蚣芰簩?,且不少于1/2柱寬和200mm,寬度不宜小于梁高的1/4??蚣苓B系梁的截面高度取 。 選擇梁截面尺寸還應符合模數要求。一般梁的截面寬度和高度取50mm的倍數。2)框架柱。 框架柱的截面高度一般可取 層高。截面寬度可取 ,最小截面尺寸高度和寬度均不宜小于300mm,圓柱直徑不宜小于350mm。在兩個主軸方向上,剛度不宜相差太大,矩形截面的邊長比不大于3。為避免發(fā)生剪

32、切破壞,柱凈高與截面長邊之比宜大于4。 框架柱的截面尺寸一般根據柱的軸壓比(柱的平均軸向應力與混凝土軸心抗壓強度的比值)估算,估算公式為 (7-1) 式中: 柱軸壓比限值。 對以承受豎向荷載為主的框架柱,可按負荷面積估算柱軸力,再按軸心受壓柱驗算,考慮到彎矩的影響,將軸向力乘以1.21.4的系數。表7.4 柱軸壓比限值結構類型抗震等級一二三框架結構0.70.80.9框架抗震墻,板柱抗震墻及筒體0.750.850.95部分框支抗震墻0.60.72. 構件的截面慣性矩 框架梁截面慣性矩可以按照材料力學的方法計算,但應考慮樓板與梁的共同工作,一般按下述規(guī)定取值。 注: 為矩形截面梁慣性矩。 框架柱的

33、抗彎剛度按實際截面計算。 表7-5 梁截面慣性矩取值 中框架梁邊框架梁現 澆 樓 面裝配整體式樓面3. 框架計算簡圖 (1)計算單元 一般情況下,框架是均勻布置的,各榀框架剛度相同,荷載分布均勻,其空間作用不明顯。為了簡化計算,可從各榀縱向框架和橫向框架中選出一榀或幾榀有代表性的框架作為計算單元,按平面框架進行計算(圖7-7)。圖7-7 框架計算單元及計算簡圖 (2)計算簡圖 現澆框架梁與柱、柱與基礎均為剛性連接。構件用軸線表示,荷載的作用點也轉移到軸線上。計算簡圖的主要尺寸以梁、柱截面幾何軸線來確定。 在一般情況下,框架梁的跨度取柱軸線間的距離。柱高除底層柱外,其余各層柱高為梁中心線至中心線

34、距離,對底層柱取基礎頂面到底層梁中心線距離(圖7-7)。 對于不等跨框架,當各跨跨度相差不超過10%時,按等跨考慮。7.2.4. 多層框架結構的荷載、內力和側移計算1. 多層框架結構的荷載 多層結構房屋上的荷載可分為豎向荷載和水平荷載兩類。 (1)豎向荷載 豎向荷載包括恒載(結構自重)和活載。 1) 豎向荷載中的恒載按相應材料和構件的自重計算。 2) 活荷載按建筑結構荷載規(guī)范選用,當有特殊要求 時,應按實際考慮。(2)水平荷載 水平荷載包括風荷載和地震作用。 1)風荷載。 建筑物表面上的風荷載標準值按建筑結構荷載規(guī)范(GB500092001)計算。 根據規(guī)范公式算得的風壓標準值是沿房屋高度變化

35、的。為簡化計算,在內力分析時,可將沿框架高度分布的風荷載進一步簡化為水平集中荷載,合并于迎風面一側,分別作用于樓面和屋面處。2)地震作用。 按抗震規(guī)范規(guī)定抗震設防的烈度為6度以上,6度設防時一般不必計算地震作用,只須采取必要的抗震構造措施既可;79度時要計算地震作用,并采取相應的構造措施。地震作用及相應的構造措施均按建筑抗震設計規(guī)范(GB500112001)規(guī)定確定。內力計算 (1)豎向荷載作用下內力的近似計算分層法、彎矩二 次分配法 1)分層法。 計算假定 用位移法或力法計算的結果表明,在豎向荷載作用下的多層多跨框架,當框架梁的線剛度大于柱的線剛度,且結構基本對稱,荷載較為均勻的情況下,框架

36、的側移是極小的,每層梁上的荷載對本層梁及與之相連的上、下柱的彎矩影響較大,對其他各層梁的影響很小。分層法假定: 在豎向荷載作用下,框架的側移很小忽略不計。 每層梁上的豎向荷載對其他各層梁的影響忽略不計,僅考慮本層梁、柱內力的影響。 圖7-8 多層框架分層法的計算單元 計算要點 根據上述假定,計算時可將各梁及其上、下層柱所組成的框架作為一個獨立的計算單元分層計算(圖7-8),計算單元中各層梁的荷載、跨度及層高與原結構相同。分層計算所得的梁彎矩即為其最終彎矩,而每一層柱的彎矩由上、下兩層疊加得到。彎矩疊加后,節(jié)點處的彎矩之和常不等于零,若需進一步修正,可對節(jié)點不平衡力矩再進行一次分配。 分層法計算

37、內力時,假定上、下柱的遠端是固定的,但實際上除底層柱外,其它各層柱均是彈性支承,有轉角產生。為了減少計算中的誤差,將除底層柱以外的其它各層柱的線剛度乘以折減系數0.9,并取它的傳遞系數為1/3;底層柱不折減,傳遞系數取1/2。 分層法適用于節(jié)點梁柱線剛度比,結構和荷載沿高度變化不大的規(guī)則框架。 2)彎矩分配法。 由分層法的計算可知,多層框架某節(jié)點的不平衡彎矩僅對與其相鄰的節(jié)點影響較大,對較遠節(jié)點的影響較小,因而可將各節(jié)點的不平衡彎矩進行第一次分配,并向遠端傳遞,再將新的不平衡彎矩進行第二次分配,此即彎矩二次分配法。具體計算步驟為: 根據各桿件的線剛度計算各節(jié)點的桿端彎矩分配 系數。 計算每一跨

38、橫梁在豎向荷載作用下的固端彎矩。 將各節(jié)點的不平衡彎矩同時進行第一次分配,并將所得桿端的分配彎矩同時向其遠端傳遞(傳遞系數均為1/2)。 將各節(jié)點因傳遞彎矩而產生的新的不平衡彎矩進行第二次分配,再一次使各節(jié)點處于平衡狀態(tài)。 將各桿端的固端彎矩、分配彎矩和傳遞彎矩疊加,即得各桿端最終彎矩值。(2)框架在水平荷載作用下內力的近似計算 反彎點法和D值法 作用于框架結構的水平荷載,可以簡化為作用于框架節(jié)點上的水平集中力。因無節(jié)間荷載,各桿的彎矩圖都是直線形見圖7-9,每個桿都有一個反彎點,該點彎矩為零,剪力不為零。如求出各柱的剪力和反彎點位置,就可以求出柱端彎矩,進一步求出梁、柱內力。圖7-9 框架變

39、位圖和彎矩圖 (a) 框架變位圖; (b) 框架彎矩圖1)反彎點法。 對于梁柱線剛度比 3,且各層結構比較均勻的多層框架,不考慮軸力所引起的各桿的變形,可采用反彎點法計算內力。計算假定: 確定各柱的反彎點位置時,假定除底層柱以外的 其余各層柱,受力后上下兩端的轉角相等。 進行各柱間的剪力分配時,認為各柱上下端都不發(fā)生角位移,即梁與柱的線剛度之比為無限大。 不考慮柱的軸向變形,同一層各節(jié)點的水平位移相等。計算內容 反彎點高度 。 反彎點高度 指反彎點處至該層柱下端的距離。 根據假定各柱上下端轉角相等,則柱上下端彎矩相等,反彎點在柱中央,取 (h為層高)。 對于底層柱,柱下端固定,轉角為零,柱上端

40、彎矩小于下端,反彎點位置偏離中央上移,取 (h1為底層柱高)。 柱的側移剛度。 側移剛度 表示柱上下端產生單位水平位移時柱中產生的剪力,與兩端約束條件有關。根據假定,各柱端轉角為零,柱的側移剛度為(7-2) 式中: 柱的線剛度; 柱的高度。 同層各柱剪力。 以圖7-9(b)為例,將框架沿第i層各柱的反彎點處切開,令Vi為框架第i層的層間剪力,它等于i層以上所有水平力之和;Vik為第i層第k根柱分配到的剪力,假定第i層共有m根柱,由層間水平力平衡條件得 (7-3) 由假定,同層各柱柱端水平位移相等,第i層各柱柱端相對側移均為 ,則有(7-4) 式中: 第層根柱的側移剛度。代入式(7-3)得 (7

41、-5)將式(7-5)代入式(7-4)得(7-6) 由此可見,同層各柱剪力是按各柱間的側移剛度比進行分配的。 柱端彎矩。 根據求得的各柱層間剪力和反彎點位置,即可求得柱端彎矩。 底層柱:上端: (7-7) 下端: (7-8) 其余各層柱: (7-9) 式中: 、 柱子上端和下端彎矩; 第 層柱的柱高。 梁端彎矩。 根據節(jié)點平衡條件,梁端彎矩之和等于柱端彎矩之和,節(jié)點左右梁端彎矩大小按其線剛度比例分配。 (7-10) (7-11) 式中: 、 節(jié)點上、下兩端柱的彎矩; 、 節(jié)點左、右兩端梁的彎矩; 、 節(jié)點左、右梁的線剛度。 梁端剪力。 根據梁的平衡條件,由圖7-10可求出水平力作用下梁端剪力。

42、(7-12) 式中: 、 梁左、右兩端剪力; 梁的跨度。圖7-10 梁端剪力計算 柱的軸力。 節(jié)點左右兩端剪力之和即為柱的層間軸力,圖7-11。 (7-13) 式中: 第i層第k 根柱子的 軸力; 、 第i層第k根柱兩側 梁端傳來的剪力。圖7-11 柱軸力計算 2) 值法(改進反彎點法)。 柱的側移剛度不但與柱本身的線剛度和層高有關,而且還與梁的線剛度有關;柱的反彎點高度也不是定值,而與梁柱的線剛度比、柱所在樓層的位置,上下層梁間的線剛度比、上下層的層高、房屋的總層數等因素有關。 因此采取對框架柱的抗側移剛度和反彎點高度進行修正的方法,稱為“改進反彎點法”或“D值法”。 1)側移剛度的修正。

43、值法認為框架的節(jié)點均有轉角,柱的側移剛度有所降低。修正后柱的側移剛度為 (7-14) 式中: 柱側移剛度修正系數,或稱兩端固 定時柱的抗側移剛度的修正系數。 考慮了梁柱線剛度比值對柱側移剛度的影響,它反映了節(jié)點轉動引起柱側移剛度的降低,而節(jié)點轉動又取決于梁對柱的約束程度,當梁的線剛度很大時, 取1。 的計算公式見表7-6。 表7-6 柱抗側移剛度修正系數 2)柱的反彎點高度。 框架在水平力作用下各層柱的反彎點與該柱上下端轉角的大小有關。兩端轉角不同,則反彎點偏于轉角大的一端。影響柱兩端轉角大小的因素有:該柱所在樓層的位置,梁柱線剛度比、上下橫梁線剛度比和上下層層高的變化等。 標準反彎點高度比

44、。 主要與梁柱線剛度比 ,結構總層數 ,該柱所在層數 ,水平荷載作用形式有關,其取值可由附表查得。 上下層梁線剛度不同時反彎點高度比修正值。 柱上、下橫梁的線剛度不同,則該柱的反彎點位置相對于標準反彎點將發(fā)生移動,用 加以修正圖7-12, 值可由附表查出。查表時,若上層梁線剛度大于下層梁時, 取倒數, 取負值,反彎點位置下移。對底層柱,當無基礎梁時可不考慮這項修正。 圖7-12 梁剛度變化對反彎點影響 圖7-13 層高變化對反彎點影響 上、下層層高變化時反彎點高度比修正值和 、 當柱所在樓層的上下層層高變化時,反彎點位置也隨之變化圖7-13。若上層較高時,反彎點將上移,從標準反彎點算起向上移動

45、 ;若下層較高時,反彎點將從標準反彎點下移 ,這時取 負值。對頂層柱不考慮 的修正,對底層柱不考慮 的修正。 、 可由附表查出。 反彎點總是向剛度弱的一側移動,反彎點高度由下式計算: (7-15)式中 : 反彎點高度,即反彎點到柱下端的距離 柱高; 反彎點高度比,表示反彎點高度與柱高的比值; 標準反彎點高度比; 考慮梁線剛度不同的修正; 、 考慮上下層層高變化的修正。 求得各層柱的側移剛度 和反彎點位置 后,框架在水平荷載作用下內力的計算與反彎點法完全相同。3. 側移計算 (1)框架側移的分類 在水平荷載作用下,框架的側移有兩種:一是梁柱彎曲變形引起的層間相對側移,具有越往下越大的特點,側移曲

46、線與懸臂梁的剪切變形曲線相似,稱為“剪切型”變形(圖7-14);另一種是由框架兩側柱的軸向變形引起的,框架的變形越往上越大,側移曲線與懸臂梁的彎曲變形類似,故稱為“彎曲型”變形(圖7-15)。圖7-14 框架總體剪切變形 圖7-15 框架總體彎曲變形 對于多層框架,其側移主要是由總體“剪切型”變形引起的,柱軸向變形引起的側移很小,可以忽略不計。對于房屋高度大于50m或高寬比H/B4的框架結構,柱軸向變形引起的側移則不可忽略。 2)側移計算。 側移控制包括兩部分內容:一是控制頂層最大位移,二是控制層間相對位移。 1)用D值法計算水平荷載作用下的框架內力時,計算出第i層任意柱的側移剛度Dk及同層各

47、柱的側移剛度之和Dik,按側移剛度的定義,可得層間i 相對側移為(7-16) 式中 : i第i層層間側移; Vi第i層層間剪力; Dik 第i層所有柱抗側移剛度之和。 框架頂層總側移值 為各層相對側移之和,即 (7-17) 2)側移限值。 求得框架的側移值后,應使其側移值滿足相應規(guī)范規(guī)定允許的側移值限值。7.2.5 框架結構的內力組合及截面設計 框架結構構件的內力確定后,要進行內力組合。 內力組合的目的是找出框架梁柱各控制截面的最不利內力,即使截面配筋最大的內力,以此作為梁、柱配筋的依據。1. 控制截面及最不利內力 控制截面是指內力較大截面或尺寸改變處截面。 (1)框架梁 梁的內力主要是彎矩和

48、剪力。框架梁的控制截面通常是支座截面和跨中截面,在豎向荷載作用下,支座產生最大剪力和最大負彎矩,在水平荷載作用下還可能出現正彎矩;跨中截面一般產生最大正彎矩,有時也可能出現負彎矩。 框架梁的控制截面最不利內力組合有以下幾種: 1) 梁端支座截面 、 和 。 2) 梁跨中截面 、 。(2)框架柱 柱的內力包括彎矩、剪力和軸力??蚣苤目刂平孛嬉话阍谥膬啥?,柱的兩端為彎矩最大值,剪力和軸力在同一層中無變化或變化很小。 由于框架柱一般采用對稱配筋,組合時要選擇絕對值最大的彎矩,柱最不利內力可歸納成以下四種: 及相應的 、 。 及相應的 、 。 及相應的 、 。 比較大(不是絕對最大),但 比較小或

49、比較大(不是絕 對最小或最大)。絕對最大或最小的內力不一定就是最不利 的,對大偏心受壓構件,若 不是最大,而N較小,則 最大,截面配筋可能最多;對小偏心受壓構件, 越小截面配筋越多。 以上組合中前三組用來計算柱正截面受壓承載力,以確定縱向受力鋼筋數量;第四組用以計算斜截面受剪承載力,以確定箍筋數量。 進行內力分析時是以柱軸線處考慮的,實際梁支座截面的最不利位 置在柱邊緣處,在進行 截面配筋計算時,應根 據梁軸線處的彎矩和剪 力算出柱邊緣的彎矩和 剪力,柱的內力也應換 算為梁邊柱端截面的內 力。 圖7-16 梁端控制截面 2. 荷載組合 多層框架的恒荷載不變,而活荷載的出現有各種可能,進行內力組

50、合時,既要考慮各種活荷載單獨作用時的不利情況,又要考慮他們同時作用的可能性,按照不利和可能的原則進行選擇和疊加,得到最不利內力組合。 對于非地震區(qū)的多層框架,可考慮三種荷載組合方式: 恒荷載+活荷載。 恒荷載+風荷載。 恒荷載+0.85(活荷載+風荷載)。 3. 活荷載布置 手算時對樓面活荷載標準值不超過 的一般工業(yè)與民用建筑多層框架結構,可采用滿布活荷載法。 計算結果與考慮活荷載不利布置的結果相比,支座內力相差不大,跨中彎矩偏低,為保證安全可將求得的跨中彎矩乘以1.11.2的提高系數。4. 框架梁及柱的截面設計 (1)框架梁設計 框架梁的設計包括正截面抗彎和斜截面抗剪計算,由正截面受彎承載力

51、計算確定所需縱筋數量,斜截面受剪承載力計算確定所需箍筋數量,并滿足相應的構造規(guī)定,縱向受拉鋼筋還應滿足裂縫寬度的要求??v筋的彎起和截斷位置,應根據彎矩包絡圖確定。 框架中允許梁端出現塑性鉸,在梁中可考慮塑性內力重分布,通常是降低支座彎矩,即對豎向荷載作用下的梁端進行調幅。 對于現澆框架,支座彎矩的調幅系數采用0.80.9;對于裝配整體式框架,由于鋼筋焊接及接縫不密實等原因,后澆節(jié)點連接剛度較差,受力后可能產生節(jié)點變形,造成梁端彎矩降低,調幅系數取0.70.8。 支座彎矩降低會引起跨中彎矩增加,但荷載組合求出的跨中最大正彎矩和支座最大負彎矩不是在同一荷載作用下出現的,支座彎矩調幅后,若調幅后的跨

52、中彎矩不超過跨中最不利正彎矩,跨中配筋不必增大。 應注意調幅是在豎向荷載作用下的內力調整,必須在組合前進行調幅,然后和水平荷載作用下內力進行組合。 (2)框架柱設計 框架柱屬偏心受壓構件,一般采用對稱配筋,在中間軸線上的框架柱,按單向偏心受壓考慮,邊柱按雙向偏心受壓考慮,框架平面外尚應按軸心受壓構件驗算。 框架柱除進行正截面受壓承載力計算外,還應根據內力組合得到的剪力進行斜截面抗剪承載力計算,確定柱的箍筋配置。7.2.6 框架結構的一般構造要求1. 框架梁縱向鋼筋的錨固 框架梁上部縱向鋼筋伸入中間層端節(jié)點的錨固長度按充分受拉考慮,應不小于縱向受拉鋼筋最小錨固長度 ,且伸過柱中心線不宜小于 。當

53、柱截面尺寸不足時,在 范圍內鋼筋水平和垂直部分的長度應符合圖7-17中要求(水平投影長度不小于 ,垂直投影長度不小于 , 為上部縱向鋼筋直徑) 圖7-17 梁上部縱向鋼筋在框架中間層 端節(jié)點內的錨固 框架梁的上部縱向鋼筋應貫穿中間節(jié)點或中間支座范圍。該鋼筋自節(jié)點或支座邊緣伸向跨中的截斷位置應符合下列要求: 當 時,應延伸至按正截面受彎承載力計算不需要該鋼筋的截面以外不小于 處截斷;且從該鋼筋充分利用截面伸出的長度不應小于 ( 為受拉鋼筋的錨固長度)。 當 時,應延伸至按正截面受彎承載力 計算不需要該鋼筋的截面以外不小于 且不小于 處截斷;且從該鋼筋充分利用截面伸出的長度不應小于( + )。 若

54、按上述規(guī)定確定的截斷點仍位于負彎矩受拉區(qū)內,則應延伸至不需要該鋼筋的截面以外不小于 且不小于 處;且從該鋼筋充分利用截面伸出的長度不應小于( + )。 框架梁下部縱向鋼筋在中間節(jié)點或中間支座處應滿足下列錨固要求: 當計算中不利用該鋼筋強度時,其伸入節(jié)點或支座的錨固長度 ,帶肋鋼筋不應小于12d,光面鋼筋不應小于15d。 當計算中充分利用鋼筋的抗拉強度時,下部縱向鋼筋應錨固在節(jié)點內或支座內。此時,可采用直線錨固(圖7-18a),也可采用帶90彎折的錨固形式(圖7-18b),此時,豎直段應向上彎折,錨固端的水平投影長度不應小于端節(jié)點處梁上部帶90彎折錨固的規(guī)定;也可伸過節(jié)點或支座范圍,在梁中彎矩較

55、小處設置搭接接頭(圖7-18c); 圖7-18 梁下部縱向鋼筋在中間節(jié)點或中間支座范圍的錨固與搭接 當計算中充分利用鋼筋的抗壓強度時,下部縱向鋼筋應按受壓鋼筋錨固在中間節(jié)點內。此時其直線錨固長度不應小于 ;下部縱向鋼筋也可伸過節(jié)點或支座范圍,并在梁中彎矩較小處設置搭接接頭。 框架梁下部縱向鋼筋在端節(jié)點的錨固要求與中間節(jié)點處梁下部縱向鋼筋的錨固要求相同。2. 框架柱縱向鋼筋的錨固 框架柱的縱向鋼筋應貫穿中間層中間節(jié)點和中間層端節(jié)點,柱縱向鋼筋接頭應設在節(jié)點區(qū)之外。 頂層中間節(jié)點的柱縱向鋼筋及頂層端節(jié)點的內側柱縱向鋼筋可用直線方式錨入頂層節(jié)點,其自梁底標高算起的錨固長度不應小于 ,且柱縱向鋼筋必須

56、伸至柱頂。當頂層節(jié)點處梁截面高度不足時,柱縱向鋼筋應伸至柱頂并向節(jié)點內水平彎折。 當充分利用柱縱向鋼筋的抗拉強度時,其錨固段彎折前的豎直投影長度不應小于 ,彎折后的水平投影長度不應小于 。當柱頂有現澆板且板厚不小于80mm、混凝土強度等級不低于C20時,柱縱向鋼筋也可向外彎折,彎折后的水平投影長度不應小于 。 框架頂層端節(jié)點處,可將柱外側縱向鋼筋的相應部分彎入梁內作梁上部縱向鋼筋使用,也可將梁上部縱向鋼筋與柱外側縱向鋼筋在頂層端節(jié)點及其附近部位搭接。搭接采用下列方式: 搭接接頭沿頂層端節(jié)點外側及梁端頂部布置(圖7-19(a)。搭接長度不應小于 ,伸入梁內的外側柱縱向鋼筋截面面積不宜小于外側柱縱

57、向鋼筋全部截面面積的65;梁寬范圍以外的外側柱縱向鋼筋宜沿節(jié)點頂部伸至柱內邊,當柱縱向鋼筋位于柱頂第一層時,至柱內邊后宜向下彎折不小于8d 后截斷;當柱縱向鋼筋位于柱頂第二層時,可不向下彎折。當有現澆板且板厚不小于80mm、混凝土強度等級不低于C20時,梁寬范圍以外的外側柱縱向鋼筋可伸入現澆板內,其長度與伸入梁內的柱縱向鋼筋相同。 當外側柱縱向鋼筋配筋率大于1.2時,伸入梁內的柱縱向鋼筋應滿足以上規(guī)定,且宜分兩批截斷,其截斷點之間的距離不宜小于20d。梁上部縱向鋼筋應伸至節(jié)點外側并向下彎至梁下邊緣高度后截斷。 圖7-19 梁上部縱向鋼筋與柱外側縱向鋼筋在頂層端節(jié)點的搭接(a)位于節(jié)點外側和梁端

58、頂部的彎折搭接接頭; (b)位于柱頂部外側的直線搭接接頭 搭接接頭沿柱頂外側布置(圖7-19b)。此時,搭接長度豎直段不應小于 。當梁上部縱向鋼筋的配筋率大于1.2時,彎入柱外側的梁上部縱向鋼筋應滿足以上規(guī)定的搭接長度,且宜分兩批截斷,其截斷點之間的距離不宜小于 。 柱外側縱向鋼筋伸至柱頂后宜向節(jié)點內水平彎折,彎折段的水平投影長度不宜小于 。 框架頂層端節(jié)點處梁上部縱向鋼筋的截面面積應符合下式規(guī)定: (7-18) 式中: bb梁腹板寬度; h0 梁截面有效高度; 梁上部縱向鋼筋與柱外側縱向鋼筋在節(jié)點角部的彎弧內半徑,當鋼筋直徑 25mm時,不宜小于;當鋼筋直徑 25mm時,不宜小于 。3. 對

59、箍筋的要求 在框架節(jié)點內應設置水平箍筋,箍筋應符合柱中箍筋的構造規(guī)定,但間距不宜大于250mm。對四邊均有梁與之相連的中間節(jié)點,節(jié)點內可只設置沿周邊的矩形箍筋。當頂層端節(jié)點內設有梁上部縱向鋼筋和柱外側縱向鋼筋的搭接接頭時,柱內水平箍筋應符合前面章節(jié)中關于縱向受力鋼筋搭接長度范圍內箍筋的規(guī)定。7.2.7 抗震設計的構造措施 建筑結構抗震設計除了要按規(guī)范對結構進行計算,以滿足承載力和變形要求外,還要采用正確的構造措施,提高結構的延性,防止建筑物的倒塌。即強度不是控制設計的唯一指標,變形能力變得與強度同等重要。因為一般結構并不具備足以抵抗強烈地震的能力,而要利用結構的變形吸收地震能量,以達到抗御強震

60、的目的。 要提高框架結構延性應從構件的截面選擇、材料、構造措施等方面著手,還特別要注意做到:強柱弱梁、強剪弱彎、強節(jié)點,強錨固等措施。 1. 框架梁 1)梁中縱向鋼筋。 保證結構的延性主要依靠在梁端形成的塑性鉸來完成。梁端縱向受拉鋼筋增多,混凝土受壓區(qū)相對高度增大,變形能力降低。因此對梁截面的最大配筋率和受壓區(qū)相對高度應加以限制。應滿足下列要求: 梁端縱向受拉鋼筋的配筋率不應大于2.5%,且計入受壓鋼筋的梁端混凝土受壓區(qū)高度和有效高度之比,一級不應大于0.25,二三級不應大于0.35。 梁端底面的底面鋼筋在負彎矩作用時,使截面上的混凝土受壓區(qū)高度減小,可以提高梁端塑性轉動能力。因此,梁端截面的

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